DE1090004B - Geraet zur Bestimmung der Konzentration elektrochemisch oxydierbarer oder reduzierbarer Bestandteile in Gasgemischen - Google Patents

Description

• Gerät zur Bestimmung der Konzentration elektrochemisch oxydierharer oder reduzierbarer Bestandteile in Gasgemischen Es ist bekannt, die Konzentration von elektrochemisch oxydierbaren bzw. reduzierbaren Gasen dadurch zu messen, daß silan den Elektrolyten eines galvanischen Elementes mit dem zu analysierenden Gas sättigt und die Stroniabgabe, des galvanischen Elementes als Maß für die zu bestimmende" Koniponente mißt. Bei einer bekannten, auf diesem Prinzip beruhenden Analysenanordnung befindet sich der Elektrolyt innerhalb einer ion sichz selbst zur.iicklaudenden Ringleitung. Das zu untersuchende- C;as wird durch eine Pumpe am unteren Ende eines senkrechten Schenkels dieser Ringleitung in den Elektrolyten eingeblasen. Das in dem senkrechten Schenkeftder Ring-Leitung aufsteigende Gas nimmt den Elektrolyten mit und bewirkt einen Umlauf des Elektrolyten in der Ringleitung, innerhalb welcher die Elektroden des galvanischen Elementes angeordnet sind. Diese be kannte Anordnung ist nicht in der Lage, einwandfrei reproduzierbare Meßergebnisse zu liefern insbesondere dann, wenn die Konzentration der zu bestimmenden oxydierbaren bzw. reduzierbaren Gaskomponente im Analysengas verhältnismäßig klein ist Dies liegt unter anderem an der ungenügenden Sättigung des Elektrolyten mit dem zu untersuchenden Gas und an einer Verminderung der Empfindlichkeit des galvanischein Elementes durch das nur langsam erfolgende Vorbeistreichen des Elektrolyten an den Meßelektroden. Die Erfindung zeigt einen Weg, die Nachteile der bekannten Geräte zu vermeiden, so daß ohne Erhöhung des notwendigen Aufwandes reproduzierbare Analysenergebnisse erzielt werden können.
• Die Erfindung geht aus von einem Gerät zur Be stimmung der Konzentration elektrochemisch- oxydierbarer oder reduzierbarer Bestandteile in Gasgemischen, bei welchen das zu untersuchende Gasgemisch in den umlaufenden Elektrolyten einer galvanischen Zelle eingeleitet und die Strom abgabe der galvanischen Zelle gemessen wird. Die Erfindung besteht darin, daß in dem vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten, mit dem Elektrolyten gefüllten Meßgefäß ein senkrechtes Rohr mit innerhalb des Elektrolyten befindlichen freien Enden vorgesehen ist, unter dessen unterem Ende das zu untersuchende Gas in die Elektrolytflüssigkeit eingeleitet wird und an dessen oberem Ende mindestens eine der Elektroden der galvanischen Zelle angeordnet ist. Das unterhalb des senkrecht stehenden Rohres eingeleitete Gas steigt in diesem Rohr hoch und bewirkt dadurch eine hochsteigende Bewegung des Elektrolyten. Nach der Trennung des zu untersuchenden Gasgemisches von dem Elektrolyten sinkt die Flüssigkeit außerhalb des senkrecht stehenden Rohres nach unten und tritt wieder unter Wirkung des eingeleiteten neuen Analysengases in dieses Rohr ein. Mit Vorteil wird der Austrittsquerschnitt am oberen Ende des senkrecht stehenden Rohres verkleinert und an der Stelle, an welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten infolge der Verengung erhöht ist, eine der beiden Elektroden des galvanischen Elementes angebracht.
• Ein Ausführungsbeispiel für ein Gerät nach der Erfindung ist an Hand der Abbildung gezeigt. Der Be hälter für die Elektrolytflüssigkeit ist an seinem unteren Ende als Mantelrohr ausgebildet, in. dessen Innerem ein Steigrohr 2 mit freiem oberen und unteren Ende befestigt ist. Der Elektrolytbehälter wird mit Elektrolytflüssigkeit so gefüllt, daß sich sowohl das obere als auch das untere Ende des Steigrohres 2 innerhalb der Flüssigkeit befinden. An der Stelle 3 endet ein Zuleitungsrohr, durch welches das zu analysierende Gasgemisch in den Elektrolyten eingeleitet wird. Das Ende dieses Zuleitungsrohres befindet sich direkt unterhalb der unteren Öffnung des Steigrohres 2 und ist mit einer Fritte verschlossen, durch welche das Gas austreten kann. Das Steigrohr 2 ist an seinem oberen Ende verjüngt. In der Nähe des oberen Steigrohrendes befindet sich die Meßelektrode 4 des galvanischen Elementes. Die zweite Elektrode ist mit 5 bezeichnet. Das in den Elektrolyten eingeleitete Gas bewegt sich innerhalb des Steigrohres 2 nach oben und veranlaßt die im Steigrohr befindliche Elektrolytflüssigkeit dazu, diese Bewegung mitzumachen. Die Elektrolytflüssigkeit tritt durch das verjüngte obere Ende des Steigrohres 2 aus und strömt an der Elektrode 4 vorbei. Durch die Formgebung der Elektrode kann, wie bei 4a gezeigt wird, ebenfalls eine Verjüngung innerhalb des Strömungsweges der Elektrolytflüssigkeit und damit eine Beschleunigung der Bewegung des Elektrolyten an der Elektrode bewirkt werden.. Nach dem Vorbei strömen an der Elektrode tritt die Elelçtrolytflüssigkeiit in das Mantelrohr ein, sinkt zwischen der Innenwandung dieses Mantelrohres und der Außenwandung des Steigrohres 2 nach Unten, wo es von dem eingeleiteten Gas wieder zum Aufsteigen innerhalb des Steigrohres veranlaßt wird. Eine am Mantelrohr angebrachte Elektrolytergänzung ist bei 7 schematisch angedeutet.
• Es ist auch eine Anordnung zur Thermostatisierung vorgesehen und mit 8 und 9 bezeichnet. An die Meßelektrode der galvanischen Zelle und die Bezugselektrode kann ein elektrisches Strommeßinstrument angeschlossen werden, welches den Gehalt der zu stimmenden Komponente im Analysengas anzeigt.
• PATENTANSPRtJCHE 1. Gerät zur Bestimmung der Konzentration elektrochemisch oxydierbarer oder reduzierbarer Bestandteile in Gasgemischen, bei welchem das zu untersuchende Gasgemisch in den Elektrolyten einer galvanischen Zelle -eingeleitet und die Stromabgabe der galvanischen Zelle gemessen wird, dadurch gekenazeichnet, daß in dem vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten, mit dem Elektrolyten gefüllten Meßgefäß ein senkrechtes Rohr mit innerhalb des Elektrolyten befindlichen freien Enden vorgesehen ist, unter dessen unterem freien Ende das zu untersuchende Gas in die Elektrolytfiüssigkeit eingeleitet wird und an dessen oberem Ende mindestens eine der Elektroden der galvanischen Zelle angeordnet ist.

Claims (1)

1. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmungsquerschnitt am oberen Ende des senkrecht stehenden Rohres in der Nähe einer der Elektroden des galvanischen Elementes verkleinert ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß im unteren Teil als ein das senkrecht stehende Rohr konzentrisch umgebendes weiteres zylindrisches Rohr ausgebildet ist.

   4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermostat zur Konstanthaltung der Temperatur der Elektrolyfflüssigkeit vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift: Nr. 387 911; deutsche Auslegeschrift R 11876 IX/42l (bekanntgemacht am 9. 8. 1956); französische Patentschrift Nr. 1 005 202; britische Patentschrift Nr. 690 701.